【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地貌施工检测，尤其是电法仪在喀斯特地貌施工检测方法。
技术介绍
1、地貌施工检测是指利用遥感技术、地理信息系统(gis)和其他现代测绘技术对地球表面的地貌特征进行识别、分类和监测的过程。这一技术能够分析地表图像，将不同类型的地貌(如山地、平原、河流、森林等)进行自动分类，并识别地形的变化。地貌检测在城市规划、环境监测、灾害预警、土地利用变化分析等领域有着广泛的应用。
2、现有技术中，如姜华骏《基于二维激光雷达的蔗田地貌检测方法研究》一文中，其基于三维激光雷达的扫描原理,将只能扫描一个平面信息的二维激光雷达倾斜放置,并用imu惯性测量单元采集雷达的姿态信息,用霍尔编码器采集雷达的位移信息,同时使整个装置在垄沟内移动,从而扫描蔗田的地形地貌信息；然后,利用蔗田和甘蔗在三维形态学上的差异,将获取到的蔗田三维点云数据进行多维度形态学特征分析,提取蔗田数据点并建立蔗田三维地形图；最后,制造样机在蔗田中对上述仿真中的检测系统及其数据处理算法进行实地验证,组装合适的蔗田建模小型机器人扫描蔗田三维点云数据,将数据处理后生成的数字高程模型和蔗田的实际地形地貌信息进行对比。该技术采用三维激光雷达技术，其缺点在于：第一，其容易受到天气因素的影响；第二，数据处理难度该，激光雷达生成的数据量庞大，尤其是在高分辨率和高速扫描模式下。海量的原始数据处理和点云解析对硬件算力和算法提出了很高的要求，且如何从这些数据中有效提取有用信息也是当前研究和应用的一大挑战。第三，运动失真问题，当机器人相对于传感器的数据采集频率以高速移动时，可能会在
3、再如沈祺宗《融合边缘检测模块的自然地貌语义分割模型研究》一文中，其提出融合边缘检测模块的多通道融合模型与解码器端模块模型。边缘检测模块以canny算子为基础进行闭运算及均值滤波处理得到精确化的图像边缘。语义分割网络以deeplabv3+为基础，分别从编码器及解码器端并联边缘计策模块。该技术的语义分割需要像素级别的精确标注，这对数据的质量和数量都提出了更高的要求。在地貌检测中，这意味着需要大量的精确标注数据来训练模型，这在实际操作中可能非常耗时和昂贵。另外，在遥感影像中，不同目标之间的尺度差异很大，这使得类别之间的分布可能不均衡。不仅如此，遥感影像中地物种类繁多，背景复杂多变，使得准确识别和分割各类目标变得非常困难。
4、因此，亟需提出一种逻辑简单、准确可靠的电法仪在喀斯特地貌施工检测方法。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的在于提供电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，本专利技术采用的技术方案如下：
2、电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，其包括以下步骤：
3、在待探测区域布设高密度电法勘探探针，并获得探测区域的原始数据；
4、对探测区域的原始数据进行预处理，并进行地形改正和噪点去除；
5、采用高密度电法数据反演法获得地电断面图，根据地电断面图得到视电阻率成像图；
6、根据视电阻率成像图获得探测区域的高阻区域和低阻区域；
7、根据视电阻率成像图，并结合探测区域的地质信息进行解释，误差校正得到地貌施工检测解释图。
8、进一步地，采用高密度电法数据反演法获得地电断面图，包括以下步骤：
9、根据探测区域的地质信息搭建地质模型，构建误差函数并进行地质模型的参数修正；
10、将预处理的探测区域的原始数据置入地质模型，并采用正则化处理，得到地电断面图。
11、进一步地，所述地质模型的误差函数δd的表达式为：
12、δd＝α2×||wd×(sobs-s)||2
13、其中，sobs表示经预处理的探测区域的原始数据；s表示地质模型的输出数据；wd表示数据域的权重矩阵；α表示正则化参数。
14、进一步地，所述对探测区域的原始数据进行预处理，包括以下步骤：
15、获取探测区域的原始数据，并进行数据转换，采用信号回放检测剔除数据畸形测点对应的数据，得到第一数据集；
16、遍历第一数据集内的任一测点对应的数据，并进行干扰滤波、畸变飞点进行剔除，得到第二数据集；
17、采用插值法对第二数据集进行平滑插针处理，得到预处理后的数据。
18、进一步地，根据视电阻率成像图获得探测区域的高阻区域和低阻区域，包括以下步骤：
19、从预处理后的数据中提取视电阻率数据，并绘制视电阻率等值线图，即为视电阻率成像图；
20、采用梯度计算和拉普拉斯算子从视电阻率等值线图中识别获得异常区域；
21、采用共轭梯度算法并结合最小二乘反演迭代；
22、对迭代反演进行解析，并结合识别获得异常区域，得到探测区域的高阻区域和低阻区域。
23、进一步地，构建误差函数并进行地质模型的参数修正，包括以下步骤：
24、构建地质模型的误差函数，并基于贝叶斯框架下的参数更新；
25、利用copula函数对地质模型中地层面相邻的相关结构进行建模，构建相邻地层面的联合分布模型和待更新地层面的似然函数，利用似然函数对地质模型进行修正；
26、对修正后的地质模型进行误差指标计算，直至小于或等于预设的地质模型误差阈值。
27、进一步地，构建相邻地层面的联合分布模型和待更新地层面的似然函数p(θd)，其表达式为：
28、
29、其中，p(d|θ)表示在给定参数θ的条件下，探测区域的预处理后的数据d的概率；p(θ)表示先验概率；p(d)表示探测区域的预处理后的数据d的分布常数。
30、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
31、(1)本专利技术采用高密度电法勘探，其设备简单、使用方便的特点，准确度高，对工程无破损。另外，高密度电法勘探具有点距小、数据采集密度大、能直接反映基岩起伏状态等优点，以便于准确可靠地显示复杂的喀斯特地貌的相关信息。
32、(2)本专利技术通过对探测区域的原始数据进行预处理，并进行地形改正和噪点去除，以获得准确可靠的数据。
33、(3)本专利技术采用高密度电法数据反演法获得地电断面图，根据地电断面图得到视电阻率成像图，再根据视电阻率成像图获得探测区域的高阻区域和低阻区域，以便于获知准确可靠的高阻区域和低阻区域数据，其解释准确可靠。
34、综上所述，本专利技术具有逻辑简单、准确可靠等优点，在地貌施工检测
具有很高的实用价值和推广价值。
【技术保护点】
1.电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，其特征在于，采用高密度电法数据反演法获得地电断面图，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，其特征在于，所述地质模型的误差函数Δd的表达式为：
4.根据权利要求3所述的电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，其特征在于，所述对探测区域的原始数据进行预处理，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，其特征在于，根据视电阻率成像图获得探测区域的高阻区域和低阻区域，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，其特征在于，构建误差函数并进行地质模型的参数修正，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，其特征在于，构建相邻地层面的联合分布模型和待更新地层面的似然函数p(θD)，其表达式为：
【技术特征摘要】
1.电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，其特征在于，采用高密度电法数据反演法获得地电断面图，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，其特征在于，所述地质模型的误差函数δd的表达式为：
4.根据权利要求3所述的电法仪在喀斯特地貌施工检测方法，其特征在于，所述对探测区域的原始数据进行预处理，包括以下步...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟德程，刘满湖，戴虎斌，杨玉文，李春雪，施东飞，吴尚骏，李建勇，
申请(专利权)人：中交建筑集团西南建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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